适应在水中深潜的问题.ppt

* Caisson disease(潛水伕病), because of N2 鯨豚如何克服？ * * 適應在水中潛水的方法 ? 面臨問題：血流量的分布 More at brain and heart 胃、腸、腎、肌肉 減少 （甚近無） Retia mirabilia (wonderful nets) * Retia mirabilia (wonderful nets — 神奇血管網) Damping function for blood flow to brain Resist bends (trap N2) 調穩血壓 氧氣暫存庫 肺臟背面具一團血管網形成血庫，可控制血流至腦部，提供吸收氮氣(預防潛水夫病)、保護腦部、穩定血壓 、以及暫存氧氣的地方。 右上圖出處： “Whales, dolphins porpoises”2nd ed. By Mark Carwardine 1999. Facts on File Publ. New York. (藝軒) * 體重密度調節浮沉 Ex. Sperm whales, spermaceti oil: melting pt= 29~30℃ Head= 2.5 tons (body weight= 30~50 tons) Sperm whale, “sperm”: 質地細緻均勻的 * * 感官：觸覺 皮膚很敏感，可感受水流與水溫變化，在水下五到十公分時就開始吐氣，等出水面時馬上吸氣，使其換氣有效率。 嘴部、陰莖均很敏感，有時雄性個體間會用生殖器來做社交行為(打招呼)。下顎也可以感覺物品，常常會將下顎置於一物品上來感覺。 * 感覺：嗅覺與味覺 鯨豚的嗅覺較不靈敏，相較下味覺很發達。 * 感覺：聽覺與發聲 鯨豚在水中靠聽覺了解環境。鬚鯨類的耳朵形成耳栓(ear plug)塞住，在空氣中可能聽不到聲音；但齒鯨則沒有耳栓的構造，因此不論水面上或水面下都可以聽到聲音。 * 感覺：聽覺與發聲 An active process of emitting sounds in the form of short broad-spectrum burst-pulses (clicks) gaining information on the surrounding environment (nearby objects, obstructions) by analysis of the returning echoes. * 感覺：聽覺與發聲 聲音要如何發射出去呢? 藉由額隆內特殊的脂肪組織，將發聲器官所產生的聲音集中成一束，再發射出去。此重要部位的油脂與作為能量儲存的脂肪不同，一般正常情況下不會將額隆的脂肪組織做為能量來源。 * 感覺：聽覺與發聲 發出的聲音碰撞到週遭物體而折射，當聲波傳至下顎時，其內有一塊類似額隆的脂肪組織可幫助接收回聲，將聲音資訊震動穿越聽窗(acoustic window)傳回中耳再至大腦。 * 感覺：聽覺與發聲 發聲過程： Making sound Melon focus sound Reflected echoes received by acoustic window of lower jaw Sound ? low jaw ? middle ear * 回聲定位系統 大多數鯨豚能藉著聲音建構出環境圖像，如同我們使用超音波一般。當自額隆集中的聲波發出之後，聲音碰到周遭物體彈回，下顎接收反射的回聲，聲波在震動入中耳內，傳至大腦。 * 感覺：聽覺與發聲 When no special target, low-freq echolocation, information on the topography When a new echo received, clicks with broad freq. bands, to detect distance and direction focus signals on target, higher freq., detailed picture, scan target by moving head * 感覺：聽覺與發聲 4. Close range, much higher freq. creaking, more detailed 5. Short-range sonar sys. very high freq., texture dolphins tend to put jaw on object 發達且分工的聲納系統，協助海豚在光線不足的海中也可以清楚知道自己身處週遭的環境情形，因此即使是一片黑暗，也不用擔心！ * * 感覺：聽覺與發聲 Baleen whale do not have echo